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层次结构

层次结构(hierarchy)是一种操作系统的组织结构,其提供了一种隔离操作系统各层功能的模型。其包括归属层次结构 dissonance-attribution hierarchy维度层次结构 dimension hierarchy层次结构数据库 hierarchical database等。

它是根据信息的类型、级别、优先级等划分并按照特定的规则排列的一群硬件或软件项目。

这种结构的最大特点就是将一个大型复杂的系统分解成若干单向依赖的层次,即每一层都提供一组功能且这些功能只依赖该层以内的的各层。其最内部的一层为系统核,具有初级中断处理、外部设备驱动、在进程之间切换处理机以及实施进程控制和通信的功能,其目的为提供一种进程可以存在和活动的环境。系统核以外依次为储存管理层、I/O处理层,文件存取层、作业调度层和资源分配层。他们具有各种资源管理功能并为用户提供各种服务。

分层的组织结构在一些操作系统中只是作为一种指导性原则,因为如何划分操作系统的功能以及如何确定各层的内容和调用顺序都十分困难。

分层操作系统的经典案例是Dijkstra的THE系统该系统的设计目标是实现一个可证明正确性的操作系统,其层次如表格所示。分层方法提供了一个隔离操作系统各层功能的模型。对现在操作系统而言,分层结构的限制过于严格,几乎没有一种操作系统是用这种方法构造的。然而,在设计操作系统时,分层的思想方法是值得借鉴和参考的。

第五层 用户程序

第四层 输入/输出管理

第三层 操作员控制台

第二层 储存管理

第一层 CPU调度与信号

第零层 硬件设施

表:THE操作系统的分层体系


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